Гамільтон, Тюбінген, Чикаго, 3 вересня - Генетичний аналіз підтвердив особу винуватця найбільш руйнівної пандемії в історії людства - чуми. І вона пояснила, як швидко воно виникло від бактерії, яка викликає лише легке розлад шлунку. На щастя, він уже зник з місця події.

бактерія

Про це повідомили дві дослідницькі групи. Тринадцять міжнародних членів очолювали Хендрік Пойнар з Університету Макмастера в Гамільтоні (Онтаріо, Канада) та Йоханнес Краузе з Тюбінгенського університету (Німеччина). Першим автором статті стала колега Краузе Верена Шумеманнова. Окрім своїх співвітчизників, до складу команди входили також вчені з США та Великобританії. Другу команду з п'яти членів очолив Уіндем Лемем з Північно-Західного університету в Чикаго (Іллінойс, США). Першим автором статті була його колега Йованка Куова.

Пандемія особливо важкої інфекційної хвороби, що отримала назву Чорна смерть, потрапила в Європу торговими шляхами з Китаю і спустошила її в 1347-1351 роках. Тоді загинуло щонайменше третина, а можливо, до половини населення нашого континенту. Хоча досі дискутується, який мікроб насправді спричинив це (деякі вчені також говорили про бактерію сибірської виразки, філовірус як про Еболу або про вже вимерлий невідомий мікроб, більшість з них думає, спираючись на історичні джерела, описані в історичних джерелах та аналіз останки жертв про бактерію Yersinia pestis, що викликає чуму та легеневу чуму.

Проте все ще існують деякі значні неясності, особливо навколо генетичного аналізу останків середньовічних людей, які померли від Чорної смерті. Це як якщо Yersinia pestis, виділена від цих жертв, відрізнялася від сучасних варіантів цієї бактерії. Тому перша команда проаналізувала ДНК з кісток понад 100 жертв Чорної смерті, похованих протягом 1348-1350 років у братських могилах у лондонському Іст-Смітфілді. Вони підтвердили, що очевидною причиною смерті була Yersinia pestis, варіант, який відрізняється від усіх відомих. На їх думку, цього варіанту сьогодні вже не існує. З іншого боку, середньовічний варіант включав незалежну одиницю ДНК, плазміду pPCP1 (бактерії зазвичай мають ДНК в одній круговій хромосомі та множинних плазмідах), також відому в сучасному варіанті. Однак середньовічна смертність не полягала в цій плазміді.

Yersinia pestis виникла порівняно недавно із все ще існуючої ґрунтової бактерії Yersinia pseudotuberculosis. Основна різниця між ними полягає у двох плазмідах, великій pMT1 та малій pPCP1, набутих Yersinia pestis. Друга згадана команда зосередилася на логічному питанні: Як більш-менш нешкідлива бактерія перетворилася на страшну причину Чорної смерті? Слід також врахувати невблаганний факт, що хоча сьогоднішній Yersinia pestis, очевидно, не має всіх рис свого середньовічного варіанту, він все ж надзвичайно небезпечний. Неліковані люди можуть померти протягом 3-5 днів. Всесвітня організація охорони здоров’я реєструє від 1000 до 3000 випадків на рік.

Yersinia pestis зустрічається на всіх континентах, крім Антарктиди. Влада США класифікує його як біологічну загрозу в тій самій категорії, що і сибірська виразка, віспа та Ебола. Віндхем Латем та його колеги виявили, що підвищена захворюваність на Yersinia pestis може бути пов'язана зі змінами у т.зв. малі некодуючі РНК (сРНК). Це невеликі, але досить складні молекули, які контролюють багато ключових внутрішньоклітинних процесів. Вони першими показали, що мікробна патогенність розвивається не тільки на рівні самих генів в ДНК, але і над нею, в регуляції активності цих генів, що кодують вироблення білка, регуляція здійснюється молекулами РНК.

Загальнодоступні інформаційні РНК (мРНК) копіюються з ДНК як керівництво для виробництва білків, необхідних організму. Однак некодуючі сРНК, які діють на активність мРНК, ніколи не перетворюються на білки. Дослідження показали, що в бактеріях є сотні некодуючих РНК, багато з яких мають все ще таємничу функцію. Команда Латема виявила 150 різних молекул сРНК, в основному специфічних для видів Yersinia. З них шість зустрічаються лише при псевдотуберкульозі Yersinia. Оскільки Yersinia pestis їх не має, вони, ймовірно, зникли під час його відносно швидкої еволюції від Yersinia pseudotuberculosis 1500-20000 років тому. Саме в цих сРНК, якщо вона базується на регульованих ними генах, здається, шукають походження Чорної смерті.

"Важливим уроком є ​​те, що невеликі зміни можуть мати великий вплив на функції сРНК. Внаслідок цих невеликих змін може поступово розвиватися різниця між легким та летальним захворюванням ", - сказала Йованка Куова. Обидві команди опублікували висновки у попередньому онлайн-випуску “Proceedings of the National Academy of Sciences”.